ENSINO POR INVESTIGAÇÃO

Segundo Carvalho (2013), o processo de ensino-aprendizagem sofreu duas influências importantes. A primeira foi o aumento em larga escala dos conhecimentos produzidos, o que gera a impossibilidade de que o estudante possa assimilar tudo. A segunda foi a constatação de que os conhecimentos são construídos não apenas no nível individual, mas também no nível interpessoal, ou seja, no coletivo.

Além disso, como afirma Munford e Lima (2007), há um distanciamento entre a ciência praticada nas escolas e a ciência desenvolvida nas universidades. Essa diferença é facilmente observada quando levamos em consideração que na escola, os conceitos são estudados sem levar em consideração o contexto em que foram produzidos.

Dentre as alternativas apontadas pelas pesquisas, podemos citar o Ensino por Investigação. Vertentes semelhantes são adotadas nos Estados Unidos e Europa com a denominação Inquiry Based Science Education (IBSE) ou simplesmente “inquiry”. Para compreender essa proposta, vamos traçar uma visão histórica de como o ensino por investigação evoluiu ao longo de décadas.

Essas estratégias de ensino de ciências tiveram forte influência do pedagogo norte- americano John Dewey. Dewey acreditava que a educação científica deveria ser baseada na experiência. Não estamos falando aqui de atividades experimentais como nos laboratórios formais das universidades, mas na forma como as pessoas se relacionam com o universo ao seu redor, refletindo e agindo conforme as experiências que tiveram. Uma criança, por exemplo, pode trazer consigo várias experiências de vida que lhe possibilitem novas reflexões sobre determinados fenômenos estudados em sala de aula. Segundo Dewey (apud, ZÔMPERO E LABURÚ, 2011, p. 70),

Uma árvore pode ser somente um objeto da experiência visual, pode passar a ser percebida de outro modo se entre ela e a pessoa se processarem outras experiências como a utilidade, aspectos medicinais, econômicos, etc. Isso fará o indivíduo perceber a árvore de modo diferente. Depois dessa experiência, o indivíduo e a árvore são diferentes do que eram antes.

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Ainda segundo o autor, a educação científica é baseada no conceito de antecipação. As ideias podem gerar ações, que por sua vez, geram significados e valores e assim geram experiências.

Em meados do século XIX, alguns cientistas europeus e americanos começaram a defender que o estudo das ciências poderia fornecer ao estudante a prática de lógica indutiva, assim, estes deveriam ser capazes de observar o mundo ao seu redor e tirar conclusões a partir dessas observações. Foi nesse contexto que surgiram as práticas em laboratório. Alguns cientistas como Herbert Spencer acreditavam que as investigações desenvolvidas nos laboratórios poderiam fornecer mais informações sobre a natureza do que em livros didáticos.

Logo depois, com o crescimento populacional na primeira metade do século XX, ocorreu uma nova mudança nos objetivos da educação científica. Agora ela seria voltada para valores sociais, visando resolver problemas como de saúde pública, por exemplo. Assim, o inquiry se desenvolvem como uma forma de desenvolver as habilidades necessárias para que o cidadão tivesse condições de resolver questões relacionadas ao cotidiano social.

Mais tarde, na década de 50, começou um movimento para que a educação científica voltasse a ter o rigor acadêmico e que pudesse contribuir para o desenvolvimento intelectual dos estudantes. Esse movimento foi impulsionado pelo lançamento da nave Sputnik pelos russos. Assim sendo, houve uma reforma na educação no sentido de fazer com que os alunos pudessem aprender como os cientistas chegaram a determinadas conclusões e não receber essas conclusões do professor de forma pronta e acabada.

Na década de 80, ocorreu outra mudança nessa metodologia. Os estudantes deveriam aprender determinados procedimento que são próprios do método científico, como observa, anotar, manipular, descrever, fazer perguntas e buscar as respostas destas perguntas. Já na década de 90, houve uma proposta para que fosse enfatizado a Alfabetização Científica e a importância do ensino por investigação.

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Percebemos com tudo isso, que o conceito de ensino por investigação teve algumas modificações ao longo dos anos em virtude de fatores como econômicos, políticos e sociais.

Atualmente, o ensino por investigação tem o objetivo de desenvolver as habilidades cognitivas dos alunos, fazer com que possam levantar hipóteses e desenvolver sua capacidade de argumentação com base nas hipóteses levantadas e na análise dos dados.

Assim sendo, segundo Maués e Lima (2006), na perspectiva do ensino por investigação os estudantes se envolvem nos processos investigativos, assim, participam diretamente de sua aprendizagem ao construir questões, levantar hipóteses, evidências e comunicar seus resultados.

De acordo com Tamir (apud, SÁ; LIMA; AGUIAR JÚNIOR, 2011), na maioria das metodologias adotadas no ensino, todos os procedimentos que levem à construção do conhecimento dos alunos estão nas mãos do professor. É ele quem propõe o problema, conduz o experimento e o procedimento de coleta de dados para que o aluno siga e, com o auxílio do professor, tire as conclusões da atividade. Na perspectiva investigativa, esses procedimentos estão nas mãos do estudante, cabendo ao professor atuar como mediador dessa construção. Entretanto, nem sempre é possível que o estudante tenha total autonomia no desenvolvimento da atividade investigativa. Em muitas situações haverá a necessidade de uma atuação mais ou menos diretiva por parte do professor. Desse modo, podemos constatar diferentes níveis de complexidade numa atividade investigativa, dependendo do nível de autonomia que os estudantes são capazes de exercer e também do grau de abertura do problema proposto. Tamir (apud, SÁ; LIMA; AGUIAR JÚNIOR, 2011) propõe uma classificação dos diversos níveis de complexidade de uma atividade investigativa, segundo o grau de abertura do problema:

Quadro 1 - Classificação das atividades práticas segundo seu grau de abertura do problema Níveis de

investigação

Problemas Procedimentos Conclusões

Nível 0 Problemas fechados, propostos pelo Dirigidos pelo professor Conduzidas pelo professor

33 professor Nível 1 Problemas fechados, propostos pelo professor Dirigidos pelo professor Em aberto, a serem elaboradas pelos estudantes Nível 2 Problemas fechados, propostos pelo professor Em aberto, a serem propostos pelos estudantes Em aberto, a serem elaboradas pelos estudantes Nível 3 Problemas abertos, a serem propostos pelos estudantes Em aberto, a serem propostos pelos estudantes Em aberto, a serem elaboradas pelos estudantes

Fonte: Tamir (apud SÁ; LIMA; AGUIAR JÚNIOR, 2011, texto adaptado pelo autor).

De acordo com Carvalho e outros (apud, SÁ; LIMA; AGUIAR JÚNIOR, 2011), para que uma atividade seja considerada investigativa, não pode ser desenvolvida apenas pela mera observação e manipulação de dados, é necessário que o estudante seja levado a refletir sobre determinado problema, discutindo e buscando explicações, além de relatar o desenvolvimento de seu trabalho para a turma.

Assim sendo, Carvalho (2013), propõe algumas etapas que podem nortear o planejamento das interações entre os estudantes, seus pares e o professor em uma atividade investigativa. A saber:

1- Problema Inicial: O início de uma atividade investigativa deve ser orientada por um problema que, segundo a autora, deve ser bem planejado para que possa provocar interesse do aluno e, para isso, deve estar relacionado com a cultura social dele, ademais, deve exigir mais do que uma simples manipulação de uma equação na busca da solução. O aluno deve envolver-se de forma espontânea com condições de expor seus conhecimentos anteriormente adquiridos.

2- Etapa de distribuição de materiais, que pode ser um experimento ou um texto: Nesse momento o professor pede para que os alunos se dividam em grupos menores, distribui o material de apoio, propõe o problema e certifica-se de que todos entenderam o problema a ser resolvido.

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3- Etapa de resolução do problema pelos alunos: A importância nessa etapa está nas condições que os alunos terão para que possam levantar suas hipóteses e testá-las, na tentativa de resolver o problema. Vale a pena ressaltar que o conceito físico a ser ensinado não é de grande importância nessa etapa, e sim as hipóteses levantadas pelos estudantes que poderão ou não ajudá-los na resolução do problema inicial. Outra característica importante é valorizar as hipóteses que não contribuíram para a resolução do problema. Segundo a autora, o erro pode ensinar mais do que dar a resposta pronta para o aluno e o professor atuará apenas no sentido de certificar-se que todos entenderam a proposta inicial.

4- Etapa de sistematização de conhecimentos: Nessa etapa, o papel do professor é muito importante. Esse deve recolher o material (experimento ou texto) dos alunos e distribuir a turma de tal forma que possam iniciar um momento de socialização. Pode ser feito com um grande círculo ou de outra forma, o importante é que todos devem poder observar como cada um resolveu o problema proposto. Por meio da exposição dos alunos, o professor pode intervir e começar a trazer os conceitos científicos a partir da fala dos estudantes é o que Lemke (apud, Carvalho, 2013) chama de “aprender a falar ciência”.

5- Etapa de escrever e desenhar: Esta última etapa, está relacionada com a sistematização individual do conhecimento. É nesse momento que o estudante poderá sistematizar o conhecimento construído ao longo da etapa de resolução do problema, de socialização com grupos menores e na turma.

Além disso, como afirma Munford e Lima (2007), uma atividade investigativa não precisa ser necessariamente experimental. As autoras afirmam que uma atividade não experimental pode ter características investigativas dependendo da abordagem proposta e ainda destacam a possibilidade de associação das atividades investigativas com outras possíveis formas de abordagem:

Finalmente, muitos acreditam que seria possível – e necessário – ensinar todo o conteúdo por meio de uma abordagem investigativa. A posição aqui defendida é de que alguns temas seriam mais apropriados para essa abordagem, enquanto outros teriam de ser trabalhados de outras formas. O ensino de ciências por investigação seria uma estratégia entre outras que o(a) professor(a) poderia selecionar ao procurar diversificar sua prática de forma inovadora (MUNFORD; LIMA, 2007, p. 81).

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Embora seja um aporte teórico-metodológico importante, o ensino por investigação não é a solução para o ensino de ciências. Essa afirmação das autoras nos remete a assuntos desenvolvidos no ensino de Física em que outras formas de abordagem poderiam ser utilizadas. Neste estudo, optamos por associar ao ensino por investigação o enfoque CTS, entendendo que o os conceitos abordados na sequência didática constituíam temas sócio-científicos de interesse e relevância social.

2.2.2 O ENFOQUE CTS E A ABORDAGEM DE TEMAS SÓCIO-CIENTÍFICOS NA